綠色施工中城市雨水回收與利用探究

王慶愿

關鍵詞：綠色施工;雨水回收;利用技術

水是不可替代的自然資源，被稱為生命之源，是保障國家發展、社會進步不可或缺的基本要素，歷來都處于國家、民族的戰略高地[1]。隨著我國經濟建設的推進，迅速開展城市建設工作需要消耗大量的水資源，且消耗量呈現逐年增加的趨勢，可利用水資源的供需矛盾也在逐漸加劇。在以往城市設計進程中，比較注重雨水的排放，忽略了雨水的集儲[2]。科學開發利用天然雨水資源、提高雨水資源利用效率，可以有效緩解水資源緊張的現狀。近年來，隨著國家綠色發展、可持續發展戰略的提出和推行，越來越多的建設工程項目將綠色施工放在了施工過程的首要位置，大力推廣和實施雨水回收與利用就是重要的舉措之一。同時，雨水回收與利用也是調節生態平衡、利用自然資源、節約自然資源的重要手段。因此，應該更新雨水資源化的概念，從城市建設規劃設計階段開始，就要考慮雨水的集儲與使用，一部分雨水需要自然滲入地下，合理補充地下水，建立正常的水系循環系統;剩余部分的雨水除了需要正常排放外，還要建立集儲、過濾、凈化系統，對雨水加以利用[3]。凈化處理后的雨水可以輸送至城市道路景觀綠化帶、城市公園、城市綠地、公共衛生間、洗車店等非飲用水取水點，作為道路灑水、綠化帶澆灌、城市綠地澆灌、公共衛生間沖洗以及洗車店洗車的用水[4]。盡管雨水集儲、過濾、凈化系統會增加城市建設投資成本，但是從長遠來看，既符合國家可持續發展戰略，也符合國家生態建設的目標，與國家提倡的海綿城市建設相輔相成[5]。對于雨水較多且存在內澇問題的城市，可以在利用雨水回收產生經濟效益的同時，解決城市內澇問題，還城市居民一個平安出行的環境，增加人們生活的幸福感和獲得感。

1 從雨水回收的角度看城市化問題

雨水作為一種天然的淡水資源，根據季節的不同，既有豐富的時段，也有匱乏的時段。雨水豐富的季節，可能會給城市造成一系列排水問題，如果雨水量超過排水管網能力，勢必會引起城市內澇，甚至會造成房屋倒塌和淹沒道路，威脅人們的生命財產安全[6]。在雨水匱乏的季節，會導致城市干旱，形成熱島效應，造成局部天氣異常。為了滿足城市用水需求，不得不進行地下水資源開采，進而導致地下水位越來越低。如果不能及時進行地下水補給，還會引起其他問題，如海水入侵、飲用水安全無法保證，一些地方甚至會出現地面沉降，而雨水利用可以減少地下水資源的開采，防止進一步地面沉降。缺水、干旱、水資源枯竭與城市內澇、洪災都是因水而起，但前者是因為缺水，后者是因為雨水過量。水資源引起的問題在當前以及未來很長時間內，始終是我國社會、經濟發展不可避免的重要因素。許多城市的總體規劃設計沒有充分考慮自然水體循環和循環水體路徑，更是忽略了雨水對城市化的影響，城市總體設計跟不上城市建設的步伐，過快的城市工程建設難免會破壞原有的循環水體路徑，阻礙自然水體循環;同時，隨著不斷提升的城市道路硬化率，還要面對日益增長的不透水路面地表徑流雨水排放問題，導致城市應對雨雪異常天氣的能力較差。大部分城市針對雨水采取以排為主、以滲為輔的處理方式，使地下水不能及時得到補給，水量日益減少，可能導致城市地下水資源枯竭、城市用水供需矛盾加劇，進而引發一系列問題[7]。研究回收與利用雨水的對策和措施，收集并利用豐富的雨水資源，幫助解決因水而產生的各種城市問題至關重要。

當前，我國對雨水的集儲和有效使用尚處于初級研究階段，技術還處于探索初期。眾所周知，雨水可以有效改善區域生態環境，應合理集儲雨水，統籌考慮且有效使用雨水，結合供水、排水管網的設計，先地下再地上，對整個市政基礎設施規劃和建設采用“一張藍圖畫到底”的思路，做到地面收集、地下集儲，再把集儲的水資源過濾消殺后輸送至所需區域。減少雨季的最大流量，保障河流水位基本穩定，同時增加水的蒸發，以改善城市生態環境，遏制環境惡化[8]。此外，雨水提高了水資源利用率，可作為道路清潔、灌溉、城市綠化等市政用水。利用多單元雨水，既可儲存暴雨前期、中期的水量，又能起到錯開洪峰的作用，減少排入城市管網、江河湖泊的水量[9]。如果政府職能主管部門可以從資源開發、生態補償和城市可持續發展的角度考慮，給予相應的政策支持，強化管理模式，設立專項基金，加強雨水利用與產業整合的科學研究與推廣，采取雨水入滲措施，建立合理高效的雨水集儲系統，將是一個“功在當代，利在千秋”的利民工程，適合可持續發展道路。

國家、政府職能主管部門應立法先行，制定雨水集儲相關法規條例，并作為建筑報批報建的強制性條件[10]。盡管雨水回收在推廣階段成本較高且較為困難，但非常有必要。雨水集儲再利用是新風尚，是建筑綠色評定的重要指標之一，在實現節約水資源的同時，也保護了人們賴以生存的生態環境，降低了城市維護道路清潔、綠化澆灌的成本。

2 雨水的回收、儲存及凈化利用

雨水回收主要經過3個過程，即集儲、無害化消殺、向需求點輸送。常用模式是在雨水集儲后，先清除懸浮物，再進行無害化消殺，最后輸送至水庫存儲或者直接輸送至用水點使用。需要特別強調的是，只是經過簡單消殺過濾的雨水是不能代替城市自來水的，也不能直接作為飲用水飲用，但比較適合澆灌花草樹木、道路灑水降塵、衛生間沖洗[11]。此外，收集到的雨水也可以被泵到頂層的水塔，在處理和儲存后，作為消防備用水。

雨水主要有建筑物表面匯集的水、硬化路面的水和綠地或裸露地面的水。其中，硬化路面匯集的雨水一般水質較差，且不易收集。綠地或者裸露地面的水基本滲入地下，很難收集，且含有泥沙，不易凈化。建筑物表面匯集的雨水不易受到污染，可以通過前期建筑設計實現有效收集，還可以直接作為建筑物本身的消防備用水或衛生間的沖洗用水，回收難度和回收成本相對較低，應該優先考慮。如果有條件對城市路面進行改造，建議采用透水混凝土、透水瀝青等透水性材料，可以及時將雨水排入地下，補給地下水。建筑物陽臺的廢水不能進入雨水管，在雨水進入收集系統之前，要用濾網或過濾器對其進行過濾[12]。此外，也可以在屋頂上設置一個花園雨水利用系統，還可以考慮在建筑物頂部設置屋頂花園或屋頂綠化帶，利用屋頂花園或屋頂綠化帶泥土對水質的凈化性能，對建筑物頂部的雨水進行物理過濾。

3 確定雨水利用設計方案

3.1 直接利用

根據雨水的集儲部位和雨水的收集途徑，可直接利用雨水分為屋面雨水、道路雨水、綠地雨水。

3.1.1 屋面雨水

建筑物表面匯集的雨水不易受到污染，可以通過前期建筑設計實現有效收集，且可以直接作為建筑物本身的消防備用水或衛生間的沖洗用水，回收難度和回收成本相對較低。

此外，還可以采用屋面環保材料，減輕雨水的污染，提高雨水潔凈度。

3.1.2 道路雨水

道路雨水主要指道路表面匯集的雨水。道路雨水污染源比較多，水質不易控制，且地面交通復雜多變，不易收集，可以在道路設計時，采用透水混凝土、透水瀝青等透水性材料，及時將雨水排入地下，通過地下截留溝截至過濾盲溝進行物理過濾后，集儲到過濾區域集中處理后再利用，可以用于道路的灑水降塵和道路綠水帶的澆灌。

3.1.3 綠地雨水

綠地雨水的潔凈度介于屋面雨水與道路雨水之間，易攜帶泥沙。由于草坪本身雨水入滲較快，收集難度較大，可以在草坪底部設置不透水層進行雨水截留集儲，將收集到的雨水供綠地澆灌使用，做到自給自足。

3.2 間接利用

城市中雨水的間接利用部位主要分為屋頂花園、下沉式綠地、透水鋪裝路面。

3.2.1 屋頂花園

屋頂花園的泥土要求具有透水性，達到綠植生長的必要條件[13]。經過綠色植物和泥土對雨水的吸收和物理過濾，雨水基本可以滿足屋頂花園綠色植物的生長需求。綠色植物是城市的綠肺，可以美化城市環境、調節城市濕度和溫度以及增加氧氣含量。

3.2.2 下沉式綠地

下沉式綠地也稱下沉式草坪，高度低于周圍地面，雨水可以很方便地流入。草坪表皮泥土松軟，草坪根系發達，易引入雨水，透氣性好，吸收雨水的效果明顯。通過先期設計或把既有草坪改造成下沉式綠地，合理減少綠色空間，不僅可以減少草坪養護用水，還可以補給地下水。

3.2.3 透水鋪裝路面

透水混凝土、透水瀝青等透水性材料可以廣泛應用于城市廣場、大型停車場、人行道等區域，可以將雨水快速排入地下，避免造成表面積水，通過廣場、停車場、人行道等四周的盲溝或者水溝匯集過濾后，進入消防管網或者道路清掃儲水池。

4 結語

由于城市建設的加快，必須將雨水循環利用作為城市規劃的一部分進行設計和建設，提高雨水資源的利用率。目前，國內對雨水的回收與利用還處于初級探索的階段，在這方面的研究應用還有極為廣闊的空間。從城市總體規劃設計、雨水回收利用系統推廣等方面探尋雨水資源回收利用的對策及途徑，需要政府的支持和公眾的參與。